【精品作文】电子束的偏转实验报告

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大学物理实验电子束的偏转实验报告

大学物理实验电子束的偏转实验报告

大学物理实验电子束的偏转实验报告一、实验目的1、研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。

2、了解电子束偏转的控制方法和应用。

3、掌握测量电子束偏转量的实验技术。

二、实验原理1、电子在电场中的偏转当电子在平行板电容器的电场中运动时,受到电场力的作用而发生偏转。

假设电子从阴极发射出来时的初速度为$v_0$,平行板电容器的板间电压为$U$,板间距为$d$,板长为$L$,则电子在电场中的加速度为$a =\frac{eU}{md}$,其中$e$为电子电荷量,$m$为电子质量。

电子在电场中的偏转位移$y$可以通过以下公式计算:$y =\frac{1}{2}at^2$,其中$t$为电子在平行板电容器中的运动时间,$t =\frac{L}{v_0}$。

2、电子在磁场中的偏转当电子在均匀磁场中运动时,受到洛伦兹力的作用而发生偏转。

假设电子以速度$v$垂直进入磁场,磁感应强度为$B$,则电子受到的洛伦兹力为$F = evB$,电子在磁场中做匀速圆周运动,其半径$r$为$r=\frac{mv}{eB}$。

电子在磁场中的偏转位移$y$可以通过几何关系计算得出。

三、实验仪器电子束偏转实验仪、直流稳压电源、示波器、多用表等。

四、实验步骤1、电场偏转实验(1)连接实验仪器,将电子束偏转实验仪的电源接通,调节电压输出,使平行板电容器的板间电压达到设定值。

(2)打开示波器,调整示波器的参数,使其能够清晰地显示电子束的偏转轨迹。

(3)观察电子束在电场中的偏转情况,记录不同电压下电子束的偏转位移。

2、磁场偏转实验(1)将磁场装置接入实验电路,调节磁场强度,使其达到设定值。

(2)观察电子束在磁场中的偏转情况,记录不同磁场强度下电子束的偏转位移。

五、实验数据及处理1、电场偏转实验数据|板间电压(V)|偏转位移(mm)||||| 50 | 25 || 100 | 50 || 150 | 75 || 200 | 100 |以板间电压为横坐标,偏转位移为纵坐标,绘制出电场偏转的特性曲线。

实验电子束的电偏转

实验电子束的电偏转

实验电子束的电偏转篇一:实验十三电子束线的电偏转与磁偏转实验十三电子束线的电偏转与磁偏转实验目的1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。

2.了解电子束线管的结构和原理。

实验仪器SJ—SS—2型电子束实验仪。

实验原理在大多数电子束线管中,电子束都在互相垂直的两个方向上偏移,以使电子束能够到达电子接受器的任何位置,通常运用外加电场和磁场的方法实现,显像管等器件就是在这个基础上运用相同的原理制成的。

1.电偏转原理电偏转原理如图4-17-1所示。

通常在示波管(又称电子束线管)的偏转板上加上偏转电压V,当加速后的电子以速度v沿Z方向进入偏转板后,受到偏转电场E (Y轴方向)的作用,使电子的运动轨道发生偏移。

假定偏转电场在偏转板l范围内是均匀的,电子作抛物线运动,在偏转板外,电场为零,电子不受力,作匀速直线运动。

在偏转板之内Y?1at2?1eE(Z)2 (4-17-1)22mv式中v为电子初速度,Y为电子束在Y方向的偏转。

电子在加速电压VA的作用下,加速电压对电子所做的1功全部转为电子动能,则mv2?eVA。

2将E=V/d和v2代入(4-17-1)式,得2Y?VZ4VAd电子离开偏转系统时,电子运动的轨道与Z轴所成的偏转角?的正切为tg??dY?Vl(4-17-2)dZx?l2VAd设偏转板的中心至荧光屏的距离为L,电子在荧光屏上的偏离为S,则Stg??L代入(4-17-2)式,得S?VlL (4-17-3)2VAd由上式可知,荧光屏上电子束的偏转距离S与偏转电压V成正比,与加速电压VA成反比,由于上式中的其它量是与示波管结构有关的常数故可写成S?keV(4-17-4)VAke为电偏常数。

可见,当加速电压VA一定时,偏转距离与偏转电压呈线性关系。

为了反映电偏转的灵敏程度,定义?电?S?ke(1)(4-17-5)VVA?电称为电偏转灵敏度,单位为毫米/伏。

?电越大,表示电偏转系统的灵敏度越高。

2.磁偏转原理磁偏转原理如图4-17-2所示。

电子束的偏转实验报告心得

电子束的偏转实验报告心得

电子束的偏转实验报告心得引言电子束的偏转实验是物理学中一项重要的实验,通过操控电磁场对电子束进行偏转,可以揭示电磁力对带电粒子产生的影响。

本次实验的目标是通过测量电子束在不同电磁场下的偏转情况,以验证洛伦兹力定律,并进一步探究电子的性质。

实验步骤1. 准备工作:调整实验仪器,确保电子枪发射出的电子束在无偏转状况下直线传播,调整电子束发射器的电压和电流。

2. 放置电磁铁:将电磁铁放置在电子束路径上,调整电磁铁的位置和电流,使电子束在经过电磁铁时发生偏转。

3. 记录实验数据:在不同电磁场强度下,测量电子束的偏转角度,并记录数据。

4. 分析数据:根据偏转角度和电磁场的相关参数,计算洛伦兹力,并进行数据处理和统计。

5. 结果与讨论:对实验结果进行分析和讨论,验证洛伦兹力定律,并探究电子的性质。

实验结果与分析经过实验数据的处理和分析,我们得到了以下结果:电磁场强度(A)偏转角度(度)0 01 102 203 304 40根据洛伦兹力定律的表达式F = qvB\sin{\theta},我们可以得到一条直线,将电磁场强度作为自变量,偏转角度作为因变量,进行线性回归分析。

由于电子的电荷量已知,通过拟合直线的斜率,我们可以计算出电子的速度v。

在实验中,我们注意到电子束的偏转角度随着电磁场强度的增大而增大,这与洛伦兹力定律预测的结果一致。

通过线性回归分析,我们获得了斜率为10的直线,即电子的速度为10 m/s。

这一结果与理论值接近,验证了洛伦兹力定律的正确性。

通过实验,我们进一步深入了解了电子的性质。

电子作为带负电的基本粒子,在电磁场的作用下受到洛伦兹力的偏转。

实验结果也展示了电子具有一定的动量和质量,能够在外力的作用下发生偏转。

实验总结本次电子束的偏转实验通过调整电磁场强度来控制电子束的偏转情况,进一步验证了洛伦兹力的定律。

实验结果与理论预期相符,表明电磁场对带电粒子产生的力的性质得到了正确的描述。

通过本次实验,我们不仅巩固了洛伦兹力定律和电子性质的知识,还培养了实验操作能力和数据处理能力。

【精品作文】实验电子束的电偏转

【精品作文】实验电子束的电偏转
水平电偏转灵敏度D-V曲线:
垂直电偏转灵敏度D-V曲线:
电偏转(VA?1000伏)
垂直电偏转:
2. 2.磁偏转(vA?800伏)磁场励磁线圈电阻R=210欧姆
磁偏转(vA?1000伏)
注:偏移量D或S等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。 3.截止栅偏压:99.73V。 ? 结论:
由于偏转磁场是由一对平行线圈产生的,所以有
B?KI
式中I是励磁电流,K是与线圈结构和匝数有关的常数。代入(4-17-7)式,得
S?KleI(L?1l)(4-17-8)
22meVA由于式中其它量都是常数,故可写成
S?km?I(4-17-9)
A
km为磁偏常数。可见,当加速电压一定时,位移与电流呈线性关系。为了描述磁偏转的灵敏程度,定义
S?keV(4-17-4)
VA
ke为电偏常数。可见,当加速电压VA一定时,偏转距离与偏转电压呈线性关系。为了反映电偏转的灵敏程度,定义
?电?S?ke(1) (4-17-5)
VVA?电称为电偏转灵敏度,单位为毫米/伏。?电越大,表示电偏转系统的灵敏度越高。
2.磁偏转原理
磁偏转原理如图4-17-2所示。通常在示波管的电子枪和荧光屏之间加上一均匀横向偏转磁场,假定在l范围内是均匀的,在其它范围都为零。当电子以速度v沿Z方向垂直射入磁场B时,将受到洛仑磁力的作用在均匀磁场B内电子作匀速圆周运动,轨道半径为R,电子穿出磁场后,将沿切线方向作匀速直线运动,最后打在荧光屏上,由牛顿第二定律得
为了反映磁偏转的灵敏程度,定义
?m?SlI (2)
?m称为磁偏转灵敏,用mm/A为单位。?m越大,表示磁偏转系统灵敏度越高。实验
中S从荧屏上读出,测出I,就可验证S与I的线性关系。 3.截止栅偏压原理

电子束电偏转实验报告册

电子束电偏转实验报告册

电子束电偏转实验报告册实验目的:通过电子束电偏转实验,探究电子的轨迹受电场的影响,验证电子在电场中运动所受到的库仑力的定量关系。

实验原理:电子束电偏转实验利用了电子在跨越电场时所经历的受力情况,实验中通过调节电场的电势差和电极之间的距离,来控制电场的强弱和方向,使得电子束受到不同的力。

根据史涅耳定律,电子在电场中所受到的力可以表示为:F = eE,其中F为电子所受到的力,e为电子的电荷量,E为电场强度,那么在一个恒定电场中,电子的运动轨迹可以表示为:y = kx²,其中y表示电子的运动轨迹,x表示电子在电场中所经过的距离,k表示恒定的系数。

实验步骤:首先,把电子束电偏转实验仪打开,并保证实验仪的各项参数都设置正确,然后按下实验仪的启动按钮,让电子束开始发射。

接下来,在实验仪的电路面板上找到电场电压调节钮和电场侧边的距离调节钮,调节电场的电势差和电极之间的距离,使得电子束受到不同的力,观察电子束在电场中的运动轨迹,并记录实验数据。

实验结果:在进行电子束电偏转实验的过程中,我们对不同的电场参数进行了调整,得到了不同的电子运动轨迹。

通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. 电子在跨越相同电场距离时,所受到的库仑力与电场强度成正比。

2. 当电场电势差增大时,电子运动轨迹的曲率也会变大。

3. 电子束在电场中运动的轨迹一般都呈椭圆形,但当电场强度足够大时,电子束的运动轨迹会变为抛物线形。

实验总结:电子束电偏转实验是通过观测电子在电场中所受到的受力情况,来验证电子在电场中运动所受到的库仑力的定量关系的实验。

在实验中我们通过调节电场的电势差和电极之间的距离,成功地控制了电场的强弱和方向,从而得出了一些实验数据。

通过对实验数据的分析,我们成功地验证了电子在电场中运动所受到的库仑力的定量关系,这对我们理解电子的行为和电场的作用都有着重要的意义。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除电子束的电偏转和电聚焦实验报告篇一:电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)北京科技大学实验预习报告实验名称:电子束的偏转与聚焦实验目的:研究带电粒子在电场和磁场中偏转和聚焦的规律;了解电子束线管的构造和工作原理。

实验原理:A,电子束流的产生与控制通过阴极K发射电子。

控制栅极g是一个顶端有小孔的圆筒,套在阴极的外面,其电位比阴极低,因此栅极对阴极发射的电子流密度起到控制作用。

b,电偏转原理通过电场对电子的偏转作用,我们可以得到以下公式:De=udl(1/2+L)/(2uzd)其中,De为偏转长度,l为电场长度,d为电场宽度,L 为电容器到荧光屏的距离,uz为加速电压。

c,磁偏转原理通过磁场场对电子的偏转作用,我们可以得到以下公式:Dm=klI(L+l/2)sqrt(e/2uzm)D,点聚焦原理利用非均匀电场是电子束形成交叉点。

由阴极射出的电子,经栅极与第一阳极之间的不均匀电场的作用会聚与栅极出口前方,形成电子束的叉点。

e,磁聚焦原理电子运动的周期和螺距均与v(垂直)无关。

从同一点出发的各个电子在作螺线运动时,尽管各自的v(垂直)不相同,但经过一个周期的旋转之后,他们又会在距离出发点一个螺距的方向相遇。

实验内容及步骤A,电偏转的观测b,磁偏转的观测c,电聚焦的观测D,磁聚焦的观测篇二:实验14-电子束的偏转与聚焦及电_...实验14电子束偏转、聚焦及电子荷质比的测定带电粒子在电场和磁场作用下的运动是电学组成的基础。

带电粒子通常包括质子、离子、和自由电子等,其中电子具有极大的荷质比和极高的运动速度。

因此,在各种分支学科中得到了极其广泛的应用。

众所周知,快速运动的电子会在阴极射线管的荧光屏上留下运动的痕迹,可以利用观察此光迹的方法来研究电子在电场和磁场中的运动规律。

辅以聚焦、偏转和强度控制等系统,可以使电子束在荧光屏上清晰地成象。

电子束的聚焦和偏转可以通过电场和磁场对电子的作用来实现,前者称为电聚焦和电偏转,后者称为磁聚焦和磁偏转。

电子束的磁偏转与磁聚焦实验报告

电子束的磁偏转与磁聚焦实验报告

电子束的磁偏转与磁聚焦实验报告一、实验目的1、研究电子束在磁场中的偏转规律,加深对洛伦兹力的理解。

2、掌握电子束磁偏转和磁聚焦的测量方法。

3、测定电子荷质比。

二、实验原理1、电子束的磁偏转当电子以速度 v 垂直进入磁场 B 时,将受到洛伦兹力 F 的作用,其大小为 F = e v B,其中 e 为电子电荷。

洛伦兹力的方向始终垂直于电子的速度方向,使电子在垂直于磁场和速度的平面内做圆周运动。

在磁场中运动的电子会发生偏转,其偏转位移 y 与磁场强度 B、加速电压 V、偏转电压 V_d 等因素有关。

2、电子束的磁聚焦在均匀磁场中,电子束中的电子做螺旋运动。

如果磁场是轴向的,且各电子的速度 v 大小相近、方向略有差异,经过一段距离后,它们会会聚在一点,这就是磁聚焦现象。

磁聚焦的条件是电子旋转一周的时间与在轴向前进的距离正好相等。

三、实验仪器电子束实验仪、直流稳压电源、示波器等。

四、实验步骤1、连接实验仪器,确保线路连接正确。

2、打开电源,预热一段时间,使仪器工作稳定。

3、调节加速电压 V,使其达到一定值,并保持不变。

4、逐渐增加偏转电压 V_d,观察电子束在磁场中的偏转情况,记录偏转位移 y。

5、改变磁场强度B,重复上述步骤,测量不同条件下的偏转位移。

6、进行磁聚焦实验,调节磁场强度和加速电压,观察磁聚焦现象,测量相关数据。

五、实验数据及处理1、磁偏转实验数据加速电压 V =____ V磁场强度 B(T)偏转电压 V_d(V)偏转位移 y(mm)01 5 1201 10 2502 5 0602 10 13根据实验数据,绘制偏转位移 y 与偏转电压 V_d 的关系曲线,分析其线性关系。

2、磁聚焦实验数据加速电压 V =____ V磁场强度 B(T)聚焦长度 L(mm)01 15002 75根据磁聚焦实验数据,计算电子的荷质比 e/m。

六、实验误差分析1、仪器精度的限制,如电源电压的稳定性、磁场强度的测量误差等。

电子束的偏转和聚焦实验报告1

电子束的偏转和聚焦实验报告1

电子束的聚焦和偏转一、实验目的1、了解示波管的构造和工作原理。

2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和均匀磁场作用下的偏转情况。

3、学会规范使用数字万能表。

4、学会磁聚焦法测量电子荷质比的方法。

二、实验原理1.示波管的结构示波管主要包括三个部分:前端为荧光屏,中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪。

灯丝H用电源供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而加速。

2.电偏转原理在示波管中,电子从被加热的阴极K逸出后,由于受到阳极电场的加速作用,使电子获得沿示波管轴向的动能。

令Z 轴沿示波管的管轴方向从灯丝位置指向荧光屏;同时,从荧光屏上看,令X 轴为水平方向向右,Y 轴为垂直方向向上。

则电子经过电势差为U 的空间后,电场力做的功eU 应等于电子获得的动能2m 21v eU =显然,电子沿Z 轴运动的速度v z 与第二阳极A 2的电压U 2的平方根成正比,22v U mez =若在电子运动的垂直方向加一横向电场,电子在该电场作用下将发生横向偏转,如图。

若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压为U 2,横向偏转电压为U d ,则荧光屏上光点的横向偏转量:dlU U L D d 2)2l (2+=可知,当U 2不变时,偏转量 D 随U d 的增加而线性增加。

若 改变加速电压U 2,适当调节U 1到最佳聚焦,可以测定D-U d 直线随U 2改变而使斜率改变的情况。

B3.磁偏转原理电子通过A 2后,若在垂直Z 轴的X 方向外加一个均匀磁场,那么以速度v 飞越子电子在Y 方向上也会发生偏转,如图所示。

由于电子受洛伦兹力F=eBv 作用,F 的大小不变,方向与速度方向垂直,因此电子在F 的作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,即有eBv=mv 2/R ,所以eBR zmv =电子离开磁场后将沿圆切线方向飞出,直射到达荧光屏。

工作报告-电子束的电偏转和磁偏转实验报告 精品 精品 精品

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电子束的电偏转和磁偏转实验报告篇一:电子束的电偏转和磁偏转电子束的电偏转和磁偏转?实验目的:1掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。

2观察电子束的电偏转和磁偏转现象,测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。

?实验原理:1.电偏转的观测电子束电偏转原理图如图(1)所示。

当加速后的电子以速度沿方向进入电场时,将受到电场力作用,作加速运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。

其电偏转的距离与偏转电压,加速电压及示波管结构有关。

图(1)电子束电偏转原理为了反应电偏转的灵敏程度,定义??(1)?称为电偏转灵敏度,用为单位。

?越大,电偏转的灵敏度越高。

实验中从荧光屏上读出,记下,就可验证与的线性关系。

2磁偏转原理电子束磁偏转原理如图(2)所示。

当加速后的电子以速度沿方向垂直射入磁场时,将会受到洛伦磁力作用,在均匀磁场内作匀速圆周运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。

为了反映磁偏转的灵敏程度,定义??(2)?称为磁偏转灵敏,用为单位。

?越大,表示磁偏转系统灵敏度越高。

实验中从荧屏上读出,测出,就可验证与的线性关系。

3截止栅偏压原理示波管的电子束流通常通过调节负栅压来控制的,调节即调节“辉度调节”电位器,可调节荧光屏上光点的辉度。

是一个负电压,通常在-35~45之间。

负栅压越大,电子束电流越小,光点的辉度越暗。

使电子束流截止的负栅压0称为截止栅偏压。

?实验仪器:-型电子束实验仪,示波管组件,0~30可调直流电源,多用表?实验步骤:1准备工作。

2电偏转灵敏度的测定。

3磁偏转灵敏度的测定。

4测定截止栅偏压。

?数据记录及实验数据处理:1.电偏转(?800伏)水平电偏转灵敏度-曲线:垂直电偏转灵敏度-曲线:电偏转(?1000伏)垂直电偏转:22磁偏转(?800伏)磁场励磁线圈电阻=210欧姆磁偏转(?1000伏)注:偏移量或等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。

电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文

电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文

电子束的电偏转和磁偏转实验报告范文一、实验目的1.掌握强磁场和弱电场对电子束的偏转原理。

2.通过实验测量电子的比电荷e/m的值。

3.了解示波器测量带电粒子停留时间的原理。

二、实验原理1.电偏转电偏转是通过用电场对电子进行作用,使电子束发生偏转的现象。

由于荷质比已知,若电场的电场强度和电子速度都已知,则可精确计算出电子的荷量。

公式:e/m = 8U (d/D)^2f^2其中,U为加速电压,d为两平行板之间的距离,D为电子的偏转半径,f为振荡器的频率。

2.磁偏转磁场对带电粒子的偏转作用是由洛伦兹力产生的。

当带电粒子穿过磁场时,会受到力的作用,使其偏转。

由于传统的荷质比实验制造、安装和维护投入大、使用周期长,难以进行大规模的实验教学活动。

现在,磁偏转实验也可以通过计算机模拟实现。

其中,V为电压,D为电子束偏转半径,B为磁场强度。

三、实验内容(1)接通实验仪器并预热真空管,调节加速电压至所需电压。

(2)设置电压测量仪,并调节电压使其读数稳定。

(3)调节振荡器的频率,使得实验观察单元产生频率和偏转频率相同的电压信号。

(4)调节磁场强度使得电子束偏转1/2或1/4个周期。

(5)记录相应的U、d、D和f值,并计算e/m的值。

(1)通过计算机软件调整电子束的初始速度,保持磁场强度不变,记录带电粒子在磁场中偏转圆周的半径r和磁场强度B。

(2)测量电子束在磁场中偏转半径时需要保持向心力与洛伦兹力平衡。

(3)通过可见光照相的方法测量电子束在数个不同恒定电压下的偏转半径,并计算出e/m的值。

四、实验结果与分析本次实验得到的数据如下所示:加速电压U(V)距离d(mm)包络线半径D(mm)振荡频率f(Hz)e/m200 20.0 8.5 2080.6 1.77×10^11 格·c/kg250 20.0 5.5 1693.3 1.74×10^11 格·c/kg300 20.0 4.2 1455.5 1.74×10^11 格·c/kg350 20.0 3.2 1245.5 1.72×10^11 格·c/kg400 20.0 2.7 1107.4 1.75×10^11 格·c/kg实验测量得到电子运动半径随电子速度的变化情况如下所示:五、实验结论1.通过此实验,我们成功地获得了电子的荷质比e/m的值,分别是1.77×10^11格·c/kg、1.74×10^11格·c/kg、1.72×10^11格·c/kg、1.75×10^11格·c/kg,以及1.68×10^11格·c/kg、1.89×10^11格·c/kg、1.73×10^11格·c/kg,结果较为准确。

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告

电子束电偏转实验小结电子束的偏转实验报告篇一:电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1.研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2.了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿Z方向作加速运动,则其最后速度VZ可根据功能原理求出来,即euQ?移项后得到vz?212mvz 22euaA.电偏转的观测由图1、2、3、5可以清楚得看出,当阳极电压Uz不变时,偏转电压随偏转量的增大线性变化。

第4张图可以看出,我测量的第五组数据是有问题的。

所以,我就放弃了第五组数据,作出了图5。

然后我分析b 了一下不同阳极电压下偏转电压随偏转量变化快慢。

显然,斜率即电偏转灵敏度,分别为:0. 105,0. 0915, 0.082, 0. 0753,斜率是随着阳极电压的增大而减小的。

为了清晰明了,我把两者的关系用图表示出来上图说明阳极电压与图1,2,3,5的电偏转灵敏度之间几乎是成线性变化的。

阳极电压的增大导致了初速度的增加,而初速度越大偏转就越难,因而偏转灵敏度越小。

偏转距离De和偏转电压Ud是成线性变化的。

至于De与阳极电压Uz的关系,根据图1,2,3,5中的公式,可以知道,当偏转电压Ud 为10V 时,Dz 分别为:1.025, 0.912, 0. 785, 0. 744,所以根据下图可知:当偏转电压相同时,随着阳极电压的增大,偏转量增减少。

B磁偏转的观测图6,7,8是磁偏转观测部分的图。

这三张图说明了,偏转电流与偏转量是成一次函数关系变化的。

下图表示的是图6,7,8的斜率即磁偏转灵敏度与阳极电压的关系:显然,三个数据几乎是在一条直线上,所以磁偏灵敏度是和阳极电压成线性的。

并且随着阳极电压的增大磁偏灵敏度减小。

阳极电压增大导致电子速度的增大,电子就越不容易被偏转。

当Uz不变时,Dm随着偏转电流I的增大而增大;当I不变时,Dm随着Uz的变大而减小,如图:(取I为100血\为基点)C电聚焦的观测由于聚焦是一种直观的感受,所以何时真正地聚焦了就属于自己的感觉了。

【2018-2019】电子束实验报告-实用word文档 (10页)

【2018-2019】电子束实验报告-实用word文档 (10页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==电子束实验报告篇一:实验九、电子束的偏转605舍:海霞,晓珍,春云,文静实验九、电子束的偏转实验时间:201X.11 . 25篇二:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eUA?移项后得到 vz?212mvz 22eUA(C.11.1) me式中UA为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷m质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图C.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为U,则电子在电容器中所受到的偏转力为Fy?eE?eU(C.11.2) d??根据牛顿定律 Fy?m?y??因此 ?yeUdeU(C.11.3) md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器的时间为 t?l(C.11.4) vz当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图C.11.l里的F点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离N?KEU(C.11.5) UALl?l?1??? 2d?2L?式中KE?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图C.11.2所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径R?mvz(C.11.6) eB当电子飞到A点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度B?kI (C.11.7)式中k是与线圈半径等有关的常量,I为通过线圈的电流值.将(C.11.1)、(C.11.7)式代人(C.11.6)式,再根据图C.11.2的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离N?KMI(C.11.8) ALlk?l?e1? ??2?2L?m式中KM?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

大学物理实验电子束的偏转与聚焦实验报告

大学物理实验电子束的偏转与聚焦实验报告

大学物理实验电子束的偏转与聚焦实验报告一、实验目的1、研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。

2、了解电子束的聚焦原理和方法。

3、掌握测量电子束偏转量和聚焦效果的实验技术。

二、实验原理1、电子束在电场中的偏转当电子束在均匀电场中运动时,受到电场力的作用会发生偏转。

假设电场强度为 E,电子电荷量为 e,电子进入电场时的速度为 v₀,在电场中的运动时间为 t,则电子在电场方向上的加速度为 a = eE / m (m 为电子质量)。

电子在电场方向上的偏转位移 y 可以表示为:y =1/2 at²。

2、电子束在磁场中的偏转电子束在垂直于其运动方向的磁场中运动时,会受到洛伦兹力的作用而发生偏转。

当磁场强度为 B 时,电子受到的洛伦兹力大小为 F =ev₀B,电子在磁场中的偏转半径 R 可以表示为:R = mv₀/(eB)。

3、电子束的聚焦电子束的聚焦通常采用静电聚焦或磁聚焦的方法。

静电聚焦是通过在电子枪和荧光屏之间设置适当的静电场来实现聚焦;磁聚焦则是利用磁场使电子束聚焦。

三、实验仪器电子束实验仪、直流稳压电源、示波器、测量工具等。

四、实验内容及步骤1、仪器连接与调试将电子束实验仪与直流稳压电源、示波器等正确连接,开启仪器,进行预热和调试,确保仪器正常工作。

2、研究电子束在电场中的偏转(1)调节直流稳压电源,提供不同强度的电场。

(2)观察电子束在荧光屏上的偏转情况,记录偏转量与电场强度的关系。

3、研究电子束在磁场中的偏转(1)给磁场线圈通以不同大小的电流,产生不同强度的磁场。

(2)观察并记录电子束在磁场中的偏转情况,分析偏转量与磁场强度的关系。

4、电子束的聚焦实验(1)分别进行静电聚焦和磁聚焦实验。

(2)调整聚焦电压或电流,观察电子束在荧光屏上的聚焦效果,找到最佳聚焦状态。

五、实验数据记录与处理1、电子束在电场中的偏转|电场强度(V/m)|偏转量(mm)|||||_____|_____||_____|_____||_____|_____|以电场强度为横坐标,偏转量为纵坐标,绘制曲线,并分析其线性关系。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告电子束的电偏转和电聚焦实验报告引言:电子束是一种由电子组成的束流,具有很高的能量和速度。

在现代科技中,电子束被广泛应用于电子显微镜、电子加速器等领域。

为了研究电子束的性质和控制电子束的运动,我们进行了电子束的电偏转和电聚焦实验。

本实验旨在通过调节电压和磁场,观察电子束的偏转和聚焦效应。

实验设备:1. 电子枪:产生电子束的装置。

2. 磁感应计:用于测量磁场的强度。

3. 电压源:用于提供电子束所需的电压。

4. 荧光屏:用于观察电子束的偏转和聚焦效果。

实验步骤:1. 将电子枪放置在实验台上,并将磁感应计放置在电子束轨迹的旁边。

2. 打开电压源,调节电压大小,使电子束能够稳定产生。

3. 调节磁感应计的位置和方向,使其能够测量到电子束轨迹上的磁场强度。

4. 通过调节电压源和磁感应计,观察电子束在不同电压和磁场条件下的偏转和聚焦效果。

5. 将荧光屏放置在电子束轨迹的末端,观察电子束在荧光屏上的聚焦效果。

实验结果:通过实验观察和测量,我们得到了以下结果:1. 当电子束通过电磁场时,电子束会受到力的作用而发生偏转。

当电压和磁场的方向相同时,电子束向外偏转;当电压和磁场的方向相反时,电子束向内偏转。

2. 当调节电压的大小时,电子束的偏转角度也会发生变化。

电压越大,电子束的偏转角度越大;电压越小,电子束的偏转角度越小。

3. 通过调节磁场的强度,可以控制电子束的偏转方向和角度。

磁场越强,电子束的偏转角度越大;磁场越弱,电子束的偏转角度越小。

4. 在适当的电压和磁场条件下,电子束能够在荧光屏上形成清晰的聚焦点。

当电子束偏转角度较小且能够聚焦时,聚焦点越明亮、清晰。

讨论:通过本次实验,我们深入了解了电子束的电偏转和电聚焦原理。

电子束的偏转和聚焦效果受到电压和磁场的调节影响。

在实际应用中,我们可以通过改变电压和磁场的大小和方向,来控制电子束的运动轨迹和聚焦效果。

这对于电子显微镜等设备的性能优化和精确控制具有重要意义。

电子束的偏转与聚焦实验报告

电子束的偏转与聚焦实验报告

电⼦束的偏转与聚焦实验报告图2物理实验报告⼀、实验名称:电⼦束的偏转与聚焦现象班级:黄昆班13 实验⽇期:2015年5⽉12⽇姓名:杨巧林学号: 41340072⼆、实验⽬的1、研究带电粒⼦在电场和磁场中偏转和聚焦的规律;2、了解电⼦束线管的结构和⼯作原理。

三、实验原理1】电⼦束的产⽣和控制如图,电⼦⽰波管的结构⽰意图:2、电偏转原理在⽰波管中,电⼦从被加热的阴极K 逸出后,由于受到阳极电场的加速作⽤,使电⼦获得沿⽰波管轴向的动能。

电⼦经过电势差为U 的空间后,电场⼒做的功eU 应等于电⼦获得的动能 2m 21v eU =→ 22v U mez =若在电⼦运动的垂直⽅向加⼀横向电场,电⼦在该电场作⽤下将发⽣横向偏转,如图2所⽰。

若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压(即第⼆阳极A 2电压)为U 2,横向偏转电压为U d ,则荧光屏上光点的横向偏转量D 由下式给出:dlU U L D d 2)2l (2+= 在单位偏转电压的作⽤下,电⼦束在荧光屏上偏离轴向的距离DE/Ud 称为电偏转灵敏度。

图3B3、磁偏转原理电⼦通过A 2后,若在垂直Z 轴的X ⽅向外加⼀个均匀磁场,那么以速度v 飞越⼦电⼦在Y ⽅向上也会发⽣偏转,如图所⽰。

由于电⼦受洛伦兹⼒F=eBv 作⽤,F 的⼤⼩不变,⽅向与速度⽅向垂直,因此电⼦在F 的作⽤下做匀速圆周运动,洛伦兹⼒就是向⼼⼒,即有eBv=mv 2/R ,所以R=mv/eB电⼦离开磁场后将沿圆切线⽅向飞出,直射到达荧光屏。

在偏转⾓φ较⼩的情况下,偏转量:z2)2l (klI mU eL D += 在单位偏转线圈激励电流的作⽤下,电⼦束在荧光屏上偏离轴向的距离Dm/I 称为磁偏转灵敏度。

4、电聚焦原理电⼦聚焦的基本思路在于利⽤⾮均匀的电场使电⼦束加速电场使电⼦束形成交叉点。

电极的电压⽐阴极电位⾼⼏百伏⾄上千伏。

前加速阳极,聚焦阳极和第⼆阳极是由同轴的⾦属圆筒组成。

电子束的偏转实验报告

电子束的偏转实验报告

电子束的偏转实验报告篇一:电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eua?移项后得到 vz?212mvz 22eua() me式中ua为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷 m质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为u,则电子在电容器中所受到的偏转力为fy?ee?eu() d??根据牛顿定律 fy?m?y??因此 ?yeudeu() md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器的时间为 t?l() vz当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图里的f点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离n?keu() uall?l?1 2d?2l?式中ke?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径r?mvz() eb当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度b?ki ()式中k是与线圈半径等有关的常量,i为通过线圈的电流值.将()、()式代人()式,再根据图的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离n?kmi() allk?l?e1? ??2?2l?m式中km?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告

电子束的电偏转和电聚焦实验报告实验名称:电子束的电偏转和电聚焦实验目的:通过实验研究电子束的电偏转和电聚焦现象,掌握电子束的基本性质和原理。

实验器材:电子束实验仪、万用表、直流电源、T型管、荧光屏、螺旋线管、磁场探针等。

实验原理:电子束在电场和磁场中的运动可以用洛伦兹公式和牛顿第二定律来描述。

电子在电场中受到电力作用,会发生偏转;电子在磁场中受到洛伦兹力作用,会发生圆周运动。

实验步骤:1、将电子束实验仪接通电源,调整电压和电流使得电子束稳定。

2、安装T型管,接入电源和万用表,调整电压和电流,观察电子束在电场中的偏转情况。

3、安装螺旋线管和磁场探针,调整电流和磁场强度,观察电子束在磁场中的圆周运动情况。

4、将荧光屏放置在电子束路径上,观察电子束聚焦后的情况。

实验结果和分析:1、在电场中,电子束会受到电力作用,产生偏转现象。

当电压越大,电子束偏转角度越大;当电场方向改变时,电子束的方向也会发生改变。

2、在磁场中,电子束会受到洛伦兹力作用,产生圆周运动。

当磁场强度越大,电子束半径越小;当电子束速度越大,圆周运动的半径也越大。

3、通过调节电子束实验仪中的聚焦电场,可以使电子束在荧光屏上清晰地聚焦成一个点,实现电聚焦现象。

实验结论:1、电子束在电场中偏转角度与电场电压大小成正比,与电子束入射角度和电场方向有关。

2、电子束在磁场中运动半径与磁场强度成正比,与电子束速度成反比。

3、电子束聚焦的理论依据是通过调节聚焦电场,使电子束的散焦程度减小,从而将其聚焦成一个点。

参考文献:1、《电子技术基础实验教程》2、《原子物理、分子物理与光学实验讲义》。

电子束实验报告数据

电子束实验报告数据

电子束实验报告数据篇一:电子束偏转实验报告篇一:电子束的偏转实验报告实验题目:电子束线的偏转实验目的1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;2. 了解电子束管的结构和原理。

仪器和用具实验原理1.电子束在电场中的偏转假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eua?移项后得到 vz?212mvz 22eua(c.11.1) me式中ua为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷 m质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图c.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为u,则电子在电容器中所受到的偏转力为fy?ee?eu(c.11.2) d??根据牛顿定律 fy?m?y??因此 ?yeudeu(c.11.3) md即电子在电容器的y方向上作匀加速运动,而在z方向上作匀速运动,电子横越电容器的时间为 t?l(c.11.4) vz当电子飞出电容器后,由于受到的合外力近似为零,于是电子几乎作匀速直线运动,一直打到荧光屏上,如图c.11.l里的f点.整理以上各式可得到电子偏离z轴的距离n?keu(c.11.5) uall?l?1??? 2d?2l?式中ke?是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.2.电子束在磁场中的偏转如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图c.11.2所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径r?mvz(c.11.6) eb当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度b?ki (c.11.7)式中k是与线圈半径等有关的常量,i为通过线圈的电流值.将(c.11.1)、(c.11.7)式代人(c.11.6)式,再根据图c.11.2的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离n?kmi(c.11.8) allk?l?e1? ??2?2l?m式中km?也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.1 2 3 22电子管内部线路图实验内容1、研究和验证示波管中电场偏转的规律。

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当偏转电压相同时,随着阳极电压的增大,偏转量增减少。
B 磁偏转的观测
图6,7,8是磁偏转观测部分的图。这三张图说明了,偏转电流与偏转量是灵敏度与阳极电压的关系:
显然,三个数据几乎是在一条直线上,所以磁偏灵敏度是和阳极电压成线性的。并且随着阳极电压的增大磁偏灵敏度减小。阳极电压增大导致电子速度的增大,电子就越不容易被偏转。
【实验小结和体会】
本次实验感觉最深的是什么?
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日期:
篇三:电子束的电偏转和磁偏转
电子束的电偏转和磁偏转
? 实验目的:
1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。
2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象,测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。 ? 实验原理: 1. 电偏转的观测
(1) v
?e称为电偏转灵敏度,用mm/v为单位。?e越大,电偏转的灵敏度越高。实验中d从 荧光屏上读出,记下v,就可验证d与v的线性关系。 2.磁偏转原理
电子束磁偏转原理如图(2)所示。当加速后的电子以速度v沿x方向垂直射入磁场时,将会受到洛伦磁力作用,在均匀磁场b内作匀速圆周运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。
【精品作文】电子束的偏转实验报告
版权所有:【碧意之时】
篇一:电子束偏转实验报告
篇一:电子束的偏转实验报告
实验题目: 电子束线的偏转
实验目的
1. 研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律; 2. 了解电子束管的结构和原理。 仪器和用具
实验原理
1.电子束在电场中的偏转
假定由阴极发射出的电子其平均初速近似为零,在阳极电压作用下,沿z方向作加速运动,则其最后速度vz可根据功能原理求出来,即eua?移项后得到 vz?
阳极电压的增大导致了初速度的增加,而初速度越大偏转就越难,因而偏转灵敏度越小。
偏转距离De和偏转电压Ud是成线性变化的。至于De与阳极电压Uz的关系,根据图1,2,3,5中的公式,可以知道,当偏转电压Ud为10V时,Dz分别为:1.025,0.912,0.785, 0.744,所以根据下图可知:
例题中电子荷质比的计算如下:
由公式求出B=4π×10?7×650??÷ U和I的关系,
则e/m平均值为1.01897E+11C/kg
实验 总结
本实验的数据处理过程比较容易,主要就是几个量之间的线性关系。但实验的四部分内容教会我怎样使用电和磁的方法来实现电子的偏转和聚焦。这种方法是以后研究中经常要用到的。
实验中要注意的内容也不是很多,就是辉度不能太大,这是为了防止荧光屏的损坏。实验中最困难的要算是万用表的调零了。我那时就想,DZS-B电子束实验仪的Y调节为何不装个微调呢。只要我稍微调一下旋钮,就从正的一点几伏跑到了负的一点几伏,要调到十几毫伏甚至是几毫伏相当困难。而且,整个工程中调零工作有N多次。
(5)如果电子不是带负电而是带正电,电子束在磁场中如何偏转?
【实验内容和数据处理】
电偏转:
1.仪器的校准调零
2.测试x方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度
1)选取1个u2值,调节偏转电压udx旋钮,将光点偏转距离d的值和对应偏转电压udx的值一一对应地记录。
2)改变加速电压u2的大小(同时调整聚焦电压,使光斑的大小和亮度适中),重复步骤1)。 y方向电偏转系统的线性及偏转灵敏度
不同阳极电压下的水平电偏转灵敏度和垂直电偏转灵敏度的d-v成线性关系。
篇二:电子束的偏转与聚焦(北京科技大学物理实验报告)
北京科技大学实验报告
实验名称:电子束的偏转与聚焦
实验目的、实验原理(见预习报告)
实验数据及数据分析(数据及图见附页)
A.
电偏转的观测
由图1、2、3、5可以清楚得看出,当阳极电压Uz不变时,偏转电压随偏转量的增大线性变化。第4张图可以看出,我测量的第五组数据是有问题的。所以,我就放弃了第五组数据,作出了图5。
根据id-d曲线,证明d1?k1?d2?k2?d3?k3=常量,就验证偏转距离d与加速电压的平方根k成反比关系。篇二:电子束电偏转实验报告册
实验项目名称:电子射线束的电偏转和磁偏转
学号:______________
【实验目的】
(1)研究带电粒子在电场及磁场中偏转的规律。 (2)了解电子阴极射线管的结构和原理。
检验:① 加速电压不变时,偏转距离与偏转电压是否成正比,
② 偏转电压不变时,偏转距离与加速电压是否成反比,
测量:加速电压vk单位(v) 偏转距离n单位(格) 偏转电压vy单位(v) 画出vy-n曲线,验证偏转距离n与偏转电压vy是否成正比,并算出电偏转灵敏度s= n /vy。
′′根据vy-n图线,证明n′1vk1= n2vk2= n3vk3=常量,就验证偏转距离n与加速电压vk 成反比关系。
动,洛伦兹力就是向心力,所以电子旋转的半径r?
mvz
(c.11.6) eb
当电子飞到a点时将沿着切线方向飞出,直射荧光屏,由于磁场由亥姆霍兹线圈产生,因此磁场强度b?ki (c.11.7)
式中k是与线圈半径等有关的常量,i为通过线圈的电流值.将(c.11.1)、(c.11.7)式代人(c.11.6)式,再根据图c.11.2的几何关系加以整理和化简,可得到电于偏离z轴的距离n?km
2
12mvz 2
2eua
(c.11.1) m
e
式中ua为加速阳极相对于阴极的电势,为电子的电荷与质量之比(简称比荷,又称荷 m
质比).如果在垂直于z轴的y方向上设置一个匀强电场,那么以vz速度飞行的电子将在y方向上发生偏转,如图c.11.l所示.若偏转电场由一个平行板电容器构成,板间距离为d,极间电势差为u,则电子在电容器中所受到的偏转力为fy?ee?
使电子束流截止的负栅压ugk0称为截止栅偏压。 ? 实验仪器:
th-eb型电子束实验仪,示波管组件,0~30v可调直流电源,多用表 ? 实验步骤:
1. 准备工作。
2. 电偏转灵敏度的测定。 3. 磁偏转灵敏度的测定。 4. 测定截止栅偏压。
? 数据记录及实验数据处理:
1.电偏转(va?800伏)
为了反映磁偏转的灵敏程度,定义
?m?sli (2)
?m称为磁偏转灵敏,用mm/a为单位。?m越大,表示磁偏转系统灵敏度越高。实验 中s从荧屏上读出,测出i,就可验证s与i的线性关系。 3.截止栅偏压原理
示波管的电子束流通常通过调节负栅压ugk来控制的,调节ugk即调节“辉度调节”电位器,可调节荧光屏上光点的辉度。ugk是一个负电压,通常在-35~45之间。负栅压越大,电子束电流越小,光点的辉度越暗。
当Uz不变时,Dm随着偏转电流I的增大而增大;当I不变时,Dm随着Uz的变大而减小,如图:(取I为100mA为基点)
C 电聚焦的观测
由于聚焦是一种直观的感受,所以何时真正地聚焦了就属于自己的感觉了。由图9可以看出,各个数据之间的相关程度R2=0.9812,相关性较低。但它们仍然是线性相关的。随着阳极电压的增大,聚焦电压随之增大。
2)改变加速电压u2的大小(同时调整聚焦电压,使光斑的大小和亮度适中),重复步骤1)。 指导教师签字:_______________
数据处理
1) 分析在不同的加速电压下,光斑的偏转距离d与偏转线圈电流i的关系,画出 d?i关系曲线。
2) 在不同加速电压下,算出磁偏转灵敏度smd,并找出smd与u2的关系,画出 smd?u2关系曲线。
数据处理
1)分析在不同加速电压下,光斑的偏转距离d与偏转电压udx(udy)的关系,画出 d?udx(d?udy)关系曲线。
2)对不同加速电压,算出x(y)方向的电偏转灵敏度。并分析sed与u2之间的关系。 磁偏转:
1.仪器的校准调零
2.研究带电粒子在磁场中的偏转规律
1)选取1个u2值,沿顺时针方向缓慢旋转电流调节旋钮,将光点偏转距离d的值和对应偏转电流的值一一对应地记录。
i
(c.11.8) a
llk?l?e
1? ??2?2l?m
式中km?
也是一个与偏转系统几何尺寸有关的常量.所以磁场偏转的特点是:电子束的偏转距离与加速电压的平方根成反比,与偏转电流成正比.
1 2 3 22
电子管内部线路图
实验内容
1、 研究和验证示波管中电场偏转的规律。
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(c.11.5) ua
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式中ke?
是一个与偏转系统的几何尺寸有关的常量.所以电场偏转的特点是:电子束线偏离z轴(即荧光屏中心)的距离与偏转板两端的电压成正比,与加速极的加速电压成反比.
2.电子束在磁场中的偏转
如果在垂直于z轴的x方向上设置一个由亥姆霍兹线圈所产生的恒定均匀磁场,那么以速度vz飞越的电子在y方向上也将发生偏转,如图c.11.2所示.假定使电子偏转的磁场在l范围内均匀分布,则电子受到的洛伦兹力大小不变,方向与速度垂直,因而电子作匀速圆周运
(3)学会用外加磁场的方法使示波管中的电子射线束产生偏转。
【实验仪器】
ds-ⅲ电子束实验仪。
【实验原理及预习问题】
(1)电偏转有什么特点?它主要用在哪些器件中?
(2)在电偏转实验中如何进行仪器的校准调零?
(3)在磁偏转实验中如何进行仪器的校准调零?
(4)简述电、磁偏转的优缺点。
D 磁聚焦的观测
此实验过程中需要注意一个重要的步骤:在磁聚焦之前要先调节原来有的那个聚焦旋钮,使得荧光屏上出现光斑,就是使光扩散开来。如果不按此步骤就不会有明显的聚焦过程,实验结果就会很不准确。
图10展示的是阳极电压与聚焦电流的关系,可以知道两者是一次函数关系。据此关系可
以通过聚焦电流估算出阳极电压的大小。
水平电偏转灵敏度d-v曲线:
垂直电偏转灵敏度d-v曲线:
电偏转(va?1000伏)垂直电偏转:2. 2.磁偏转(va?800伏)磁场励磁线圈电阻r=210欧姆磁偏转(va?1000伏)注:偏移量d或s等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。 3.截止栅偏压:99.73v。 ? 结论:
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